pH

Definicin de pHLa concentracin de iones H+ indica el grado de acidez, o basicidad, de una disolucin acuosa a 250 C; sin embargo el uso de exponentes no es sencillo y hace difcil su manejo. Por lo anterior en 1908 el bioqumico dans Sren Peter Lauritz Srensen, propuso que en lugar de concentraciones de ion H+ se usaran sus logaritmos negativos y que este ndice logartmico se representara por el smbolo pH p=potencia). Hoy es comn llamarlo pH (potencial de hidrogeno).La definicin original de Srensen establece que:pH= -log [H+] = log 1/ [H+]Esta definicin matemtica solo es vlida nicamente para condiciones muy diluidas donde los iones H+ no se afectan entre s ni por la presencia de otros iones.Concepto de pHEl pH es un ndice logartmico del grado de acidez o alcalinidad de una disolucin acuosa. Este ndice es logartmico porque se expresa mediante un exponente (en base 10) que es fcil de manejar.En el modelo de Bronsted-Lowry las reacciones cido- base son un intercambio molecular de iones H+ del cido mas fuerte a la base ms fuerte en la cual el agua puede tener las siguientes funciones.1. Una molcula del disolvente puede actuar como un aceptor de iones H+ que cede un cido.HCl + H2O H3O+ + Cl- cido Base2. Una molcula de agua puede donar un ion H+ a otra.

H2O + H2O H3O+ + OH-

3. Una molcula de agua puede donar un ion H+ a una base para formar OH-

H2O + NH NH4+ + OH-

4. Las molculas de agua pueden transportar los iones H+ del cido hasta la base.

Podemos considerar como referencia la disociacin de cualquier cido, sin embargo, nos conviene usar como patrn la reaccin de disociacin del agua hemos visto que se disocian en iones H+ y en iones OH- los cuales estn en equilibrio.

H2O + H2O H3O+ + OH-

La expresin de la constante de equilibrio de la disociacin del agua es:

Experimentalmente se mide que la concentracin de los iones H+ y OH- en el agua pura es: 1 x 10-7 mol/L.

[H3O] = [OH] = 1 x 10-7 mol/L (a 25 C)

En la ecuacin de equilibrio se juntan los trminos constantes: Keq y [H2O] obteniendo una nueva constante del producto inico del agua: Kw.

Kw = Keq [H2O] = [H+] [OH-]

Kw = [H+] [OH-] = [1x10-7] [1x10-7]

Kw = [1x10-14] a 25C

Y experimentalmente sabemos que la concentracin de moles de agua es de 55.3 mol/L, entonces la constante de equilibrio del agua es:

= 1.18 x 10-16

Si la disolucin tiene una concentracin mayor de iones H+ que el agua pura se llama solucin cida. Como Kw = [H+] [OH-] es constante el aumento de H+ implica una disminucin de OH-. Una solucin que tiene menor concentracin de H+ que el agua pura se llama solucin bsica. La disolucin se hace bsica si agregas una base al agua, se forma (OH-) segn la reaccin.